Mathematische Modellierung des menschlichen Atmungskontroll-systems

Die mathematische Modellierung des menschlichen Atmungskontrollsystems wird durch Differentialgleichungen erster Ordnung beschrieben, die die Dynamik des Gasaustauschmechanismus zwischen dem Lungenkompartiment, dem Gewebekompartiment und dem Gehirnkompartiment beschreiben. Dieses Modell simuliert die dynamischen Reaktionen des Sauerstoff- und Kohlendioxidtransports und anderer Stoffwechselprozesse verschiedener Gewebe und anderer Organsysteme im Körper, sowohl unter normalen als auch unter abnormalen Bedingungen.Das Projekt befasst sich mit der Modellierung und Simulation des Atmungskontrollsystems unter Verwendung des Chemoreflexmodells der Atmungsregulierung, bei dem die Beatmungsrate durch die Partialdrücke des arteriellen Kohlendioxids (PaCO2) und des arteriellen Sauerstoffs (PaO2) sowie den Partialdruck des Kohlendioxids im Gehirn (PbCO2) reguliert wird. Das Hauptziel des Atmungskontrollsystems ist die Aufrechterhaltung konstanter Werte der Partialdrücke von CO2 und O2 durch Modulation des Beatmungsantriebs.